ცნობილია, რომ ყველა დამუხტულ სხეულს აქვს ელექტრული ველი. ასევე შეიძლება იმის მტკიცება, რომ თუ არსებობს ელექტრული ველი, მაშინ არის დამუხტული სხეული, რომელსაც ეს ველი ეკუთვნის. ასე რომ, თუ ახლოს არის ორი დამუხტული სხეული ელექტრული მუხტით, მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ თითოეული მათგანი მეზობელი სხეულის ელექტრულ ველშია. და ამ შემთხვევაში ძალა იმოქმედებს პირველ სხეულზე

F 1 =q 1E 2,

სადაც q 1არის პირველი სხეულის მუხტი; E 2- მეორე სხეულის ველის სიძლიერე. მეორე სხეულზე, შესაბამისად, ძალა იმოქმედებს

F 2 =q2E 1,

სადაც q2არის პირველი სხეულის მუხტი; E 1- მეორე სხეულის ველის სიძლიერე.

ელექტრულად დამუხტული სხეული ურთიერთქმედებს სხვა დამუხტული სხეულის ელექტრულ ველთან.

თუ ეს სხეულები მცირეა (წერტილის მსგავსი), მაშინ

E 1 =კ . q 1 / r 2,

E 2 =კ .q 2 /r2,

ძალები, რომლებიც მოქმედებენ თითოეულ ურთიერთმოქმედ დამუხტულ სხეულზე, შეიძლება გამოითვალოს მხოლოდ მათი მუხტებისა და მათ შორის მანძილის ცოდნით.

შეცვალეთ დაძაბულობის მნიშვნელობები და მიიღეთ

F 1 \u003d k. q 1 q 2 / r 2და F 2 \u003d k. q 2 q 1 / r 2 .

თითოეული ძალის მნიშვნელობა გამოიხატება მხოლოდ თითოეული სხეულის მუხტების მნიშვნელობით და მათ შორის მანძილით. ამრიგად, თითოეულ სხეულზე მოქმედი ძალების დადგენა შესაძლებელია მხოლოდ სხეულების ელექტრული მუხტებისა და მათ შორის მანძილის ცოდნის გამოყენებით. ამის საფუძველზე შეიძლება ჩამოყალიბდეს ელექტროდინამიკის ერთ-ერთი ფუნდამენტური კანონი - კულონის კანონი.

კულონის კანონი . ძალა, რომელიც მოქმედებს ფიქსირებულ წერტილოვან სხეულზე ელექტრული მუხტით, სხვა ფიქსირებული წერტილის სხეულის ველში ელექტრული მუხტით, პროპორციულია მათი მუხტების მნიშვნელობების ნამრავლისა და უკუპროპორციულია მათ შორის მანძილის კვადრატისა.

ზოგადად, ფორმულირებაში მითითებული ძალის მნიშვნელობა კულონის კანონი, შეიძლება დაიწეროს ასე:

F=k. q 1 q 2 / r 2,

ურთიერთქმედების ძალის გამოთვლის ფორმულაში იწერება ორივე სხეულის მუხტების მნიშვნელობები. აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ორივე ძალა თანაბარია მოდულში. თუმცა, მიმართულებით ისინი საპირისპიროა. თუ სხეულების მუხტები ერთგვაროვანია, სხეულები იგერიებენ ერთმანეთს (სურ. 4.48). თუ სხეულების მუხტები განსხვავებულია, მაშინ სხეულები იზიდავენ (სურ. 4.49). და ბოლოს, შეგიძლიათ დაწეროთ:

F̅ 1 = -F̅ 2.

ჩაწერილი თანასწორობა ადასტურებს ელექტრული ურთიერთქმედების ნიუტონის III კანონის დინამიკის მართებულობას. ამიტომ, ერთ-ერთ გავრცელებულ ფორმულირებაში კულონის კანონიამბობს რომ

ორ დამუხტულ წერტილოვან სხეულს შორის ურთიერთქმედების ძალა პროპორციულია მათი მუხტების მნიშვნელობების ნამრავლისა და უკუპროპორციულია მათ შორის მანძილის კვადრატისა.

თუ დამუხტული სხეულები დიელექტრიკშია, მაშინ ურთიერთქმედების ძალა დამოკიდებული იქნება ამ დიელექტრიკის ნებადართულობაზე.

F=კ .q 1q 2 /ε r2.

კულონის კანონის საფუძველზე გამოთვლების მოხერხებულობისთვის, კოეფიციენტის მნიშვნელობა კსხვანაირად დაწერილი:

k = 1/4πε 0 .

ღირებულება ε 0 დაურეკა ელექტრული მუდმივი. მისი ღირებულება გამოითვლება განმარტების მიხედვით:

9 . 10 9 N.m 2 / C 2 \u003d 1 / 4π ε 0 ,

ε 0 = (1 / 4π) . 9 . 10 9 N.m 2 / C 2 \u003d 8.85. 10 -12 C 2 /N.m 2. მასალა საიტიდან

Ამგვარად, კულონის კანონიზოგადად, ეს შეიძლება გამოიხატოს ფორმულით

ფ= (1/4π ε 0 ) . q 1 q 2 / ε რ 2 .

კულონის კანონიბუნების ერთ-ერთი ფუნდამენტური კანონია. ყველა ელექტროდინამიკა მასზეა დაფუძნებული და არც ერთი შემთხვევა არ დაფიქსირებულა, როდესაც კულონის კანონი. არსებობს მხოლოდ ერთი შეზღუდვა, რომელიც ეხება მოქმედებას კულონის კანონისხვადასხვა დისტანციებზე. ითვლება, რომ კულონის კანონიმუშაობს 10 -16 მ-ზე მეტ მანძილზე და რამდენიმე კილომეტრზე ნაკლებ მანძილზე.

პრობლემების გადაჭრისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ, რომ კულონის კანონი ეხება წერტილოვანი უმოძრაო დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედების ძალებს. ეს ამცირებს ყველა პრობლემას უმოძრაო დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედების პრობლემებამდე, რომელშიც გამოყენებულია სტატიკის ორი პოზიცია:

1. სხეულზე მოქმედი ყველა ძალის შედეგი არის ნული;
2. ძალების მომენტების ჯამი ნულის ტოლია.

აპლიკაციის ამოცანების აბსოლუტურ უმრავლესობაში კულონის კანონისაკმარისია მხოლოდ პირველი პოზიციის გათვალისწინება.

ამ გვერდზე, მასალა თემებზე:

• ჩამოწერეთ კულონის კანონის ფორმულა

• კულონის კანონის აბსტრაქტი

• მოხსენება ფიზიკაზე თემაზე კულონის კანონი

• ელექტროსტატიკაში კულონის კანონი ერთ-ერთი ფუნდამენტურია. იგი გამოიყენება ფიზიკაში ორ ფიქსირებულ წერტილოვან მუხტს შორის ურთიერთქმედების ძალის ან მათ შორის მანძილის დასადგენად. ეს არის ბუნების ფუნდამენტური კანონი, რომელიც არ არის დამოკიდებული სხვა კანონებზე. მაშინ რეალური სხეულის ფორმა არ მოქმედებს ძალების სიდიდეზე. ამ სტატიაში ჩვენ მარტივი სიტყვებით განვმარტავთ კულონის კანონს და მის გამოყენებას პრაქტიკაში.

  აღმოჩენის ისტორია

  შ.ო. კულომმა 1785 წელს პირველად ექსპერიმენტულად დაამტკიცა კანონით აღწერილი ურთიერთქმედება. თავის ექსპერიმენტებში მან გამოიყენა სპეციალური ტორსიული ბალანსი. თუმცა, ჯერ კიდევ 1773 წელს კავენდიშმა სფერული კონდენსატორის მაგალითის გამოყენებით დაამტკიცა, რომ სფეროს შიგნით ელექტრული ველი არ არის. ეს ვარაუდობს, რომ ელექტროსტატიკური ძალები იცვლება სხეულებს შორის მანძილის მიხედვით. უფრო ზუსტად რომ ვთქვათ - მანძილის კვადრატი. მაშინ მისი კვლევა არ გამოქვეყნებულა. ისტორიულად, ამ აღმოჩენას კულონის სახელი ეწოდა და რაოდენობას, რომლითაც მუხტი იზომება, მსგავსი სახელი აქვს.

  ფორმულირება

  კულონის კანონის განმარტება ასეთია: ვაკუუმშიორი დამუხტული სხეულის F ურთიერთქმედება პირდაპირპროპორციულია მათი მოდულების ნამრავლისა და უკუპროპორციულია მათ შორის მანძილის კვადრატისა.

  მოკლედ ჟღერს, მაგრამ შეიძლება ყველასთვის გასაგები არ იყოს. მარტივი სიტყვებით: რაც უფრო მეტი მუხტი აქვთ სხეულებს და რაც უფრო ახლოს არიან ისინი ერთმანეთთან, მით მეტია ძალა.

  და პირიქით: თუ გაზრდით მანძილს მუხტებს შორის - ძალა გახდება ნაკლები.

  კულონის წესის ფორმულა ასე გამოიყურება:

  ასოების აღნიშვნა: q - მუხტის მნიშვნელობა, r - მათ შორის მანძილი, k - კოეფიციენტი, დამოკიდებულია ერთეულების არჩეულ სისტემაზე.

  მუხტის q მნიშვნელობა შეიძლება იყოს პირობითად დადებითი ან პირობითად უარყოფითი. ეს დაყოფა ძალიან პირობითია. სხეულების შეხებისას ის შეიძლება გადაეცეს ერთიდან მეორეს. აქედან გამომდინარეობს, რომ ერთსა და იმავე სხეულს შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული სიდიდისა და ნიშნის მუხტი. წერტილის მუხტი არის ისეთი მუხტი ან სხეული, რომლის ზომები გაცილებით მცირეა, ვიდრე შესაძლო ურთიერთქმედების მანძილი.

  გასათვალისწინებელია, რომ გარემო, რომელშიც მუხტებია განთავსებული, გავლენას ახდენს F ურთიერთქმედებაზე. ვინაიდან ის თითქმის თანაბარია ჰაერში და ვაკუუმში, კულონის აღმოჩენა გამოიყენება მხოლოდ ამ მედიისთვის, ეს არის ამ ტიპის ფორმულის გამოყენების ერთ-ერთი პირობა. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, SI სისტემაში მუხტის ერთეულია Coulomb, შემოკლებით Cl. იგი ახასიათებს ელექტროენერგიის რაოდენობას დროის ერთეულზე. ეს არის ძირითადი SI ერთეულების წარმოებული.

  1 C = 1 A * 1 წმ

  უნდა აღინიშნოს, რომ 1 C განზომილება ზედმეტია. იმის გამო, რომ მატარებლები ერთმანეთს უკუაგდებენ, ძნელია მათი შენახვა პატარა სხეულში, თუმცა თავად 1A დენი მცირეა, თუ ის მიედინება გამტარში. მაგალითად, იმავე 100 ვტ ინკანდესენტურ ნათურაში მიედინება დენი 0,5 A, ხოლო ელექტრო გამათბობელში და 10 A-ზე მეტი. ასეთი ძალა (1 C) დაახლოებით უდრის სხეულზე მოქმედ ძალას მასის მქონე სხეულზე. 1 ტ დედამიწის მხრიდან.

  ალბათ შეგიმჩნევიათ, რომ ფორმულა თითქმის იგივეა, რაც გრავიტაციულ ურთიერთქმედებაში, მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მასები ჩნდება ნიუტონის მექანიკაში, მაშინ მუხტები ჩნდება ელექტროსტატიკაში.

  კულონის ფორმულა დიელექტრიკული გარემოსთვის

  კოეფიციენტი, SI სისტემის მნიშვნელობების გათვალისწინებით, განისაზღვრება N 2 *m 2 /Cl 2. ის უდრის:

  ბევრ სახელმძღვანელოში ეს კოეფიციენტი გვხვდება წილადის სახით:

  აქ E 0 \u003d 8.85 * 10-12 C2 / N * m2 არის ელექტრული მუდმივი. დიელექტრიკისთვის ემატება E - საშუალების დიელექტრიკული მუდმივი, შემდეგ კულონის კანონი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ვაკუუმისა და საშუალო მუხტების ურთიერთქმედების ძალების გამოსათვლელად.

  დიელექტრიკის გავლენის გათვალისწინებით, მას აქვს ფორმა:

  აქედან ვხედავთ, რომ სხეულებს შორის დიელექტრიკის შეყვანა ამცირებს F ძალას.

  როგორ არის მიმართული ძალები?

  მუხტები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან მათი პოლარობიდან გამომდინარე - ერთი და იგივე მუხტები მოგერიდებათ, ხოლო საპირისპირო (საპირისპირო) იზიდავს.

  სხვათა შორის, ეს არის მთავარი განსხვავება გრავიტაციული ურთიერთქმედების მსგავსი კანონისგან, სადაც სხეულები ყოველთვის იზიდავენ. მათ შორის გავლებული ხაზის გასწვრივ მიმართულ ძალებს რადიუსის ვექტორი ეწოდება. ფიზიკაში იგი აღინიშნება როგორც r 12 და როგორც რადიუსის ვექტორი პირველიდან მეორე მუხტამდე და პირიქით. ძალები მიმართულია მუხტის ცენტრიდან საპირისპირო მუხტისკენ ამ ხაზის გასწვრივ, თუ მუხტები საპირისპიროა, და საპირისპირო მიმართულებით, თუ ისინი ერთი და იგივე სახელია (ორი დადებითი ან ორი უარყოფითი). ვექტორული ფორმით:

  ძალა, რომელიც გამოყენებულია პირველ მუხტზე მეორედან, აღინიშნება როგორც F 12. შემდეგ, ვექტორული ფორმით, კულონის კანონი ასე გამოიყურება:

  მეორე მუხტზე გამოყენებული ძალის დასადგენად გამოიყენება აღნიშვნები F 21 და R 21.

  თუ სხეულს აქვს რთული ფორმა და საკმარისად დიდია, რომ მოცემულ მანძილზე არ შეიძლება ჩაითვალოს წერტილად, მაშინ იგი იყოფა მცირე მონაკვეთებად და ყოველი მონაკვეთი განიხილება, როგორც წერტილის მუხტი. ყველა მიღებული ვექტორის გეომეტრიული დამატების შემდეგ მიღებული ძალა მიიღება. ატომები და მოლეკულები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან ერთი და იმავე კანონის მიხედვით.

  გამოყენება პრაქტიკაში

  კულონის ნამუშევრები ძალზე მნიშვნელოვანია ელექტროსტატიკაში, პრაქტიკაში ისინი გამოიყენება არაერთ გამოგონებასა და მოწყობილობაში. ნათელი მაგალითია ელვისებური ჯოხი. მისი დახმარებით ისინი იცავენ შენობებს და ელექტრო დანადგარებს ჭექა-ქუხილისგან, რითაც ხელს უშლიან ხანძარსა და აღჭურვილობას. როცა წვიმს ჭექა-ქუხილით, დედამიწაზე ჩნდება დიდი სიდიდის გამოწვეული მუხტი, ისინი ღრუბლისკენ იზიდავენ. გამოდის, რომ დედამიწის ზედაპირზე დიდი ელექტრული ველი ჩნდება. ელვისებური ჯოხის წვერთან მას აქვს დიდი მნიშვნელობა, რის შედეგადაც ჩნდება კორონას გამონადენი წვერიდან (მიწიდან, ელვისებურიდან ღრუბლამდე). მიწიდან მუხტი იზიდავს ღრუბლის საპირისპირო მუხტს, კულონის კანონის მიხედვით. ჰაერი იონიზირებულია და ელექტრული ველის სიძლიერე კლებულობს ელვისებური ჯოხის ბოლოსთან. ამდენად, მუხტები არ გროვდება შენობაზე, ამ შემთხვევაში ელვის დარტყმის ალბათობა მცირეა. თუ შენობაში დარტყმა მოხდება, მაშინ ელვისებური ჯოხის მეშვეობით მთელი ენერგია მიწაში გადავა.

  სერიოზულ სამეცნიერო კვლევებში გამოიყენება 21-ე საუკუნის უდიდესი კონსტრუქცია - ნაწილაკების ამაჩქარებელი. მასში ელექტრული ველი ასრულებს ნაწილაკების ენერგიის გაზრდის სამუშაოს. ამ პროცესების გათვალისწინება მუხტების ჯგუფის მიერ პუნქტურ მუხტზე ზემოქმედების თვალსაზრისით, მაშინ კანონის ყველა მიმართება მოქმედებს.

  სასარგებლო

  ხანგრძლივი დაკვირვების შედეგად მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ საპირისპიროდ დამუხტული სხეულები იზიდავენ, და პირიქით დამუხტული სხეულები იგერიებენ ერთმანეთს. ეს ნიშნავს, რომ ურთიერთქმედების ძალები წარმოიქმნება სხეულებს შორის. ფრანგმა ფიზიკოსმა C. Coulomb-მა ექსპერიმენტულად გამოიკვლია ლითონის ბურთების ურთიერთქმედების ნიმუშები და აღმოაჩინა, რომ ურთიერთქმედების ძალა ორ წერტილიან ელექტრული მუხტების პირდაპირპროპორციული იქნება ამ მუხტების ნამრავლისა და უკუპროპორციული იქნება მათ შორის მანძილის კვადრატისა:

  სადაც k არის პროპორციულობის კოეფიციენტი, ეს დამოკიდებულია ფორმულაში შეტანილი ფიზიკური სიდიდეების გაზომვის ერთეულების არჩევანზე, აგრეთვე იმ გარემოზე, რომელშიც მდებარეობს ელექტრული მუხტები q 1 და q 2. r არის მანძილი მათ შორის.

  აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ კულონის კანონი მოქმედებს მხოლოდ წერტილოვანი მუხტებისთვის, ანუ ისეთი სხეულებისთვის, რომელთა ზომები შეიძლება სრულიად უგულებელვყოთ მათ შორის მანძილებთან შედარებით.

  ვექტორული ფორმით, კულონის კანონი ასე გამოიყურება:

  სადაც q 1 და q 2 არის მუხტები, და r არის მათ დამაკავშირებელი რადიუსის ვექტორი; r = |r|.

  მუხტებზე მოქმედ ძალებს ცენტრალურ ძალებს უწოდებენ. ისინი მიმართულია სწორი ხაზის გასწვრივ, რომელიც აკავშირებს ამ მუხტებს, და ძალა, რომელიც მოქმედებს q 2 მუხტიდან მუხტზე q 1 უდრის მუხტზე q 1 მუხტზე მოქმედ ძალას q 2-ზე და საპირისპირო ნიშნით.

  ელექტრული სიდიდეების გასაზომად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ორი რიცხვითი სისტემა - SI სისტემა (ძირითადი) და ზოგჯერ CGS სისტემა.

  SI სისტემაში ერთ-ერთი მთავარი ელექტრული სიდიდე არის დენის სიძლიერის ერთეული - ამპერი (A), მაშინ ელექტრული მუხტის ერთეული იქნება მისი წარმოებული (გამოხატული დენის სიძლიერის ერთეულით). SI დატენვის ერთეული არის გულსაკიდი. 1 გულსაკიდი (C) არის "ელექტროენერგიის" რაოდენობა, რომელიც გადის დირიჟორის განივი მონაკვეთზე 1 წმ-ში 1 A დენის დროს, ანუ 1 C = 1 A s.

  კოეფიციენტი k ფორმულაში 1a) SI-ში მიღებულია ტოლი:

  და კულონის კანონი შეიძლება დაიწეროს ეგრეთ წოდებული "რაციონალირებული" ფორმით:

  ბევრი განტოლება, რომელიც აღწერს მაგნიტურ და ელექტრული მოვლენებს, შეიცავს 4π ფაქტორს. თუმცა, თუ ეს ფაქტორი კულონის კანონის მნიშვნელში შევა, მაშინ ის გაქრება მაგნეტიზმისა და ელექტროენერგიის უმეტესი ფორმულებიდან, რომლებიც ძალიან ხშირად გამოიყენება პრაქტიკულ გამოთვლებში. განტოლების დაწერის ამ ფორმას რაციონალიზაცია ეწოდება.

  ε 0-ის მნიშვნელობა ამ ფორმულაში არის ელექტრული მუდმივი.

  CGS სისტემის ძირითადი ერთეულებია CGS მექანიკური ერთეულები (გრამი, წამი, სანტიმეტრი). ახალი საბაზისო ერთეულები ზემოაღნიშნული სამის გარდა არ არის დანერგილი CGS სისტემაში. კოეფიციენტი k ფორმულაში (1) ითვლება ერთიანობად და განზომილებად. შესაბამისად, კულონის კანონს არარაციონალური ფორმით ექნება ფორმა:

  CGS სისტემაში ძალა იზომება დინებში: 1 დინი \u003d 1 გ სმ/წმ 2, ხოლო მანძილი სანტიმეტრებშია. დავუშვათ, რომ q \u003d q 1 \u003d q 2, მაშინ ფორმულიდან (4) მივიღებთ:

  თუ r = 1 სმ და F = 1 dyne, მაშინ ეს ფორმულა გულისხმობს, რომ CGS სისტემაში მუხტის ერთეულად აღებულია წერტილის მუხტი, რომელიც (ვაკუუმში) მოქმედებს თანაბარ მუხტზე, რომელიც მდებარეობს 1 სმ მანძილზე. მისგან, 1 დინის ძალით. მუხტის ასეთ ერთეულს ელექტროენერგიის რაოდენობის (მუხტის) აბსოლუტური ელექტროსტატიკური ერთეული ეწოდება და აღინიშნება CGS q-ით. მისი განზომილება:

  ε 0 მნიშვნელობის გამოსათვლელად შევადაროთ SI და CGS სისტემებში დაწერილი კულონის კანონის გამონათქვამები. 1 C სიგრძის ორი წერტილიანი მუხტი, რომლებიც ერთმანეთისგან 1 მ მანძილზეა, ურთიერთქმედებს ძალასთან (ფორმული 3-ის მიხედვით):

  GHS-ში ეს ძალა ტოლი იქნება:

  ორ დამუხტულ ნაწილაკს შორის ურთიერთქმედების სიძლიერე დამოკიდებულია იმ გარემოზე, რომელშიც ისინი მდებარეობს. სხვადასხვა მედიის ელექტრული თვისებების დასახასიათებლად შემოიღეს ε ფარდობითი ნებართვის ცნება.

  ε-ის მნიშვნელობა განსხვავებულია სხვადასხვა ნივთიერებებისთვის - ფეროელექტროებისთვის, მისი მნიშვნელობა 200-დან 100000-მდეა, კრისტალური ნივთიერებებისთვის 4-დან 3000-მდე, მინისთვის 3-დან 20-მდე, პოლარული სითხეებისთვის 3-დან 81-მდე. არაპოლარული სითხეები 1, 8-დან 2,3-მდე; გაზებისთვის 1.0002-დან 1.006-მდე.

  დიელექტრიკული მუდმივი (ნათესავი) ასევე დამოკიდებულია გარემოს ტემპერატურაზე.

  თუ გავითვალისწინებთ იმ საშუალების ნებადართულობას, რომელშიც მოთავსებულია მუხტები, SI კულონის კანონში იღებს ფორმას:

  დიელექტრიკული გამტარობა ε არის განზომილებიანი სიდიდე და ის არ არის დამოკიდებული საზომი ერთეულების არჩევანზე და ვაკუუმისთვის ითვლება ε = 1-ის ტოლი. შემდეგ ვაკუუმისთვის კულონის კანონი იღებს ფორმას:

  გამონათქვამის (6) (5) გაყოფით ვიღებთ:

  შესაბამისად, ფარდობითი ნებადართულობა ε გვიჩვენებს, რამდენჯერ ნაკლებია ურთიერთქმედების ძალა წერტილოვან მუხტებს შორის ზოგიერთ გარემოში, რომლებიც დგანან r მანძილზე ერთმანეთთან შედარებით, ვიდრე ვაკუუმში, იმავე მანძილზე.

  ელექტროენერგიის და მაგნიტიზმის დაყოფისთვის CGS სისტემას ზოგჯერ გაუსიან სისტემას უწოდებენ. CGS სისტემის გამოჩენამდე მოქმედებდა CGSE (CGS electric) სისტემები ელექტრული რაოდენობების გასაზომად და CGSM (CGS magnetic) მაგნიტური სიდიდეების გასაზომად. პირველ თანაბარ ერთეულში აღებულია ელექტრული მუდმივა ε 0, ხოლო მეორე, მაგნიტური მუდმივა μ 0.

  CGS სისტემაში ელექტროსტატიკის ფორმულები ემთხვევა CGSE-ს შესაბამის ფორმულებს და მაგნეტიზმის ფორმულებს, იმ პირობით, რომ ისინი შეიცავენ მხოლოდ მაგნიტურ სიდიდეებს, შესაბამისი ფორმულებით CGSM-ში.

  მაგრამ თუ განტოლება ერთდროულად შეიცავს როგორც მაგნიტურ, ასევე ელექტრულ სიდიდეებს, მაშინ ეს განტოლება, დაწერილი გაუსის სისტემაში, განსხვავდება იმავე განტოლებისგან, მაგრამ დაწერილი იქნება CGSM ან CGSE სისტემაში 1/s ან 1/s 2 ფაქტორით. მნიშვნელობა c უდრის სინათლის სიჩქარეს (c = 3·10 10 სმ/წმ) ეწოდება ელექტროდინამიკური მუდმივი.

  CGS სისტემაში კულონის კანონს ექნება ფორმა:

  მაგალითი

  ზეთის ორ აბსოლუტურად იდენტურ წვეთზე ერთი ელექტრონი აკლია. ნიუტონის მიზიდულობის ძალა დაბალანსებულია კულონის მოგერიების ძალით. აუცილებელია წვეთების რადიუსის დადგენა, თუ მათ შორის მანძილი მნიშვნელოვნად აღემატება მათ ხაზოვან ზომებს.

  გამოსავალი

  ვინაიდან r წვეთებს შორის მანძილი ბევრად აღემატება მათ ხაზოვან ზომებს, წვეთები შეიძლება მივიღოთ, როგორც წერტილოვანი მუხტები და მაშინ კულონის მოგერიების ძალა ტოლი იქნება:

  სადაც e არის ზეთის წვეთი დადებითი მუხტი, ელექტრონის მუხტის ტოლი.

  ნიუტონის მიზიდულობის ძალა შეიძლება გამოიხატოს ფორმულით:

  სადაც m არის ვარდნის მასა და γ არის გრავიტაციული მუდმივა. პრობლემის მდგომარეობის მიხედვით F k \u003d F n, შესაბამისად:

  ვარდნის მასა გამოიხატება ρ სიმკვრივისა და V მოცულობის ნამრავლის მიხედვით, ანუ m = ρV და R რადიუსის ვარდნის მოცულობა უდრის V = (4/3)πR 3, საიდანაც ვიღებთ:

  ამ ფორმულაში ცნობილია π, ε 0, γ მუდმივები; ε = 1; ასევე ცნობილია ელექტრონის მუხტი e \u003d 1.6 10 -19 C და ზეთის სიმკვრივე ρ \u003d 780 კგ / მ 3 (საცნობარო მონაცემები). რიცხვითი მნიშვნელობების ფორმულაში ჩანაცვლებით, მივიღებთ შედეგს: R = 0.363 10 -7 მ.

  ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედება აღწერილია კულონის კანონით, რომელიც ამბობს, რომ ვაკუუმში დასვენების დროს ორი წერტილის მუხტის ურთიერთქმედების ძალა უდრის

  სადაც რაოდენობას ელექტრული მუდმივი ეწოდება, სიდიდის განზომილება მცირდება სიგრძის განზომილების თანაფარდობამდე ელექტრული ტევადობის განზომილებამდე (ფარადი). ელექტრული მუხტები ორი ტიპისაა, რომლებსაც პირობითად უწოდებენ დადებით და უარყოფითს. როგორც გამოცდილება გვიჩვენებს, მუხტები იზიდავს, თუ ისინი ერთი და იგივე სახელია და მოგერიება, თუ ისინი იგივე სახელია.

  ნებისმიერი მაკროსკოპული სხეული შეიცავს უზარმაზარ რაოდენობას ელექტრულ მუხტებს, რადგან ისინი ყველა ატომის ნაწილია: ელექტრონები უარყოფითად არის დამუხტული, პროტონები, რომლებიც ქმნიან ატომის ბირთვებს, დადებითად არიან დამუხტული. თუმცა, სხეულების უმეტესობა, რომელთანაც საქმე გვაქვს, დამუხტული არ არის, რადგან ატომების შემადგენელი ელექტრონებისა და პროტონების რაოდენობა ერთნაირია და მათი მუხტები აბსოლუტური მნიშვნელობით ზუსტად იგივეა. თუმცა, სხეულების დამუხტვა შესაძლებელია პროტონებთან შედარებით მათში ელექტრონების ჭარბი ან დეფიციტის შექმნით. ამისათვის თქვენ უნდა გადაიტანოთ ელექტრონები, რომლებიც სხეულის ნაწილია სხვა სხეულში. მაშინ პირველს ექნება ელექტრონების ნაკლებობა და, შესაბამისად, დადებითი მუხტი, მეორეს ექნება უარყოფითი მუხტი. ასეთი პროცესები ხდება, კერძოდ, როდესაც სხეულები ერთმანეთს ეხებიან.

  თუ მუხტები ისეთ გარემოშია, რომელიც მთელ სივრცეს იკავებს, მაშინ მათი ურთიერთქმედების ძალა სუსტდება ვაკუუმში მათი ურთიერთქმედების ძალასთან შედარებით და ეს შესუსტება არ არის დამოკიდებული მუხტების სიდიდეზე და მათ შორის მანძილს, არამედ დამოკიდებულია მხოლოდ საშუალების თვისებებზე. გარემოს მახასიათებელს, რომელიც გვიჩვენებს, რამდენჯერ სუსტდება ამ გარემოში მუხტების ურთიერთქმედების ძალა ვაკუუმში მათი ურთიერთქმედების ძალასთან შედარებით, ეწოდება ამ გარემოს დიელექტრიკული მუდმივი და, როგორც წესი, აღინიშნება წერილი. კულონის ფორმულა პერმიტიულობის მქონე გარემოში იღებს ფორმას

  თუ არ არის ორი, არამედ მეტი წერტილის მუხტი, ამ სისტემაში მოქმედი ძალების საპოვნელად გამოიყენება კანონი, რომელსაც პრინციპი ეწოდება. სუპერპოზიცია 1. სუპერპოზიციის პრინციპი ამბობს, რომ იმისთვის, რომ ვიპოვოთ ძალა, რომელიც მოქმედებს ერთ-ერთ მუხტზე (მაგალითად, მუხტზე) სამპუნქტიანი მუხტის სისტემაში, უნდა გავაკეთოთ შემდეგი. ჯერ გონებრივად უნდა ამოიღოთ მუხტი და, კულონის კანონის მიხედვით, იპოვოთ მუხტზე მოქმედი ძალა დარჩენილი მუხტიდან. შემდეგ თქვენ უნდა ამოიღოთ მუხტი და იპოვოთ მუხტზე მოქმედი ძალა დამუხტვის მხრიდან. მიღებული ძალების ვექტორული ჯამი მისცემს სასურველ ძალას.

  სუპერპოზიციის პრინციპი იძლევა არაწერტილოვანი დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედების ძალის პოვნის რეცეპტს. აუცილებელია თითოეული სხეულის გონებრივად დაყოფა ნაწილებად, რომლებიც შეიძლება ჩაითვალოს წერტილოვან ნაწილებად, კულონის კანონის მიხედვით, ვიპოვოთ მათი ურთიერთქმედების ძალა იმ წერტილოვან ნაწილებთან, რომლებზეც იყოფა მეორე სხეული, შეაჯამოთ მიღებული ვექტორები. ცხადია, რომ ასეთი პროცედურა მათემატიკურად ძალიან რთულია, თუნდაც იმიტომ, რომ საჭიროა უსასრულო რაოდენობის ვექტორების დამატება. მათემატიკურ ანალიზში შემუშავებულია ასეთი შეჯამების მეთოდები, მაგრამ ისინი არ შედის სკოლის ფიზიკის კურსში. ამიტომ, თუ ასეთი პრობლემა ჩნდება, მაშინ მასში შეჯამება მარტივად უნდა განხორციელდეს გარკვეული სიმეტრიის მოსაზრებების საფუძველზე. მაგალითად, აღწერილი შეჯამების პროცედურიდან გამომდინარეობს, რომ თანაბრად დამუხტული სფეროს ცენტრში მოთავსებულ წერტილოვან მუხტზე მოქმედი ძალა ნულის ტოლია.

  გარდა ამისა, მოსწავლემ უნდა იცოდეს (წარმოების გარეშე) ერთნაირად დამუხტული სფეროსა და უსასრულო სიბრტყის წერტილოვან მუხტზე მოქმედი ძალის ფორმულა. თუ არის რადიუსის სფერო, თანაბრად დამუხტული მუხტით და წერტილის მუხტი მდებარეობს სფეროს ცენტრიდან დაშორებით, მაშინ ურთიერთქმედების ძალის სიდიდე არის

  თუ მუხტი შიგნითაა (და არა აუცილებლად ცენტრში). (17.4), (17.5) ფორმულებიდან გამომდინარეობს, რომ სფერო გარეთ ქმნის იმავე ელექტრულ ველს, როგორც მთელი მისი მუხტი განთავსებული ცენტრში, ხოლო შიგნით - ნულს.

  თუ არის ძალიან დიდი სიბრტყე, რომლის ფართობიც თანაბრად არის დამუხტული მუხტით და წერტილის მუხტი, მაშინ მათი ურთიერთქმედების ძალა უდრის

  სადაც მნიშვნელობა აქვს სიბრტყის ზედაპირული მუხტის სიმკვრივის მნიშვნელობას. როგორც ფორმულიდან (17.6) ჩანს, წერტილის მუხტსა და სიბრტყეს შორის ურთიერთქმედების ძალა არ არის დამოკიდებული მათ შორის მანძილზე. მკითხველის ყურადღება გავამახვილოთ იმაზე, რომ ფორმულა (17.6) მიახლოებითია და რაც უფრო ზუსტად „მუშაობს“, რაც უფრო შორს არის წერტილის მუხტი მის კიდეებს. ამიტომ, როდესაც ფორმულა (17.6) გამოიყენება, ხშირად ამბობენ, რომ ის მოქმედებს „ზღვრის ეფექტების“ უგულებელყოფის ფარგლებში, ე.ი. როდესაც თვითმფრინავი უსასრულოდ ითვლება.

  ახლა განვიხილოთ პრობლემის წიგნის პირველ ნაწილში მოცემული მონაცემების გადაწყვეტა.

  კულონის კანონის მიხედვით (17.1), ორი მუხტის ურთიერთქმედების ძალის სიდიდე ამოცანები 17.1.1გამოიხატება ფორმულით

  მუხტები ერთმანეთს აგორებენ (პასუხი 2 ).

  რადგან წვეთი წყალი ამოცანები 17.1.2აქვს მუხტი ( არის პროტონის მუხტი), მაშინ მას აქვს ელექტრონების სიჭარბე პროტონებთან შედარებით. ეს ნიშნავს, რომ როდესაც სამი ელექტრონი დაიკარგება, მათი ჭარბი შემცირდება და წვეთების მუხტი თანაბარი გახდება (პასუხი არის 2 ).

  კულონის კანონის (17.1) მიხედვით, ორი მუხტის ურთიერთქმედების ძალის სიდიდე მათ შორის მანძილის ზრდით შემცირდება ((((()) ფაქტორით. დავალება 17.1.3- უპასუხე 4 ).

  თუ ორი წერტილის სხეულების მუხტები გაზრდილია მათ შორის მუდმივი მანძილის მქონე ფაქტორზე, მაშინ მათი ურთიერთქმედების ძალა, როგორც კულონის კანონიდან (17.1) ჩანს, გაიზრდება კოეფიციენტით ( დავალება 17.1.4- უპასუხე 3 ).

  ერთი დამუხტვის 2-ჯერ, ხოლო მეორეს 4-ით გაზრდისას კულონის კანონის (17.1) მრიცხველი იზრდება 8-ჯერ, ხოლო მუხტებს შორის მანძილის 8-ჯერ გაზრდისას მნიშვნელი იზრდება 64-ჯერ. მაშასადამე, მუხტების ურთიერთქმედების ძალა ამოცანები 17.1.5შემცირდება 8-ჯერ (პასუხი 4 ).

  როდესაც სივრცე ივსება დიელექტრიკული გარემოთი დიელექტრიკული მუდმივით = 10, მუხტების ურთიერთქმედების ძალა გარემოში (17.3) კულონის კანონის მიხედვით შემცირდება 10-ჯერ ( დავალება 17.1.6- უპასუხე 2 ).

  კულონის ურთიერთქმედების ძალა (17.1) მოქმედებს როგორც პირველ, ასევე მეორე მუხტზე, და რადგან მათი მასები ერთნაირია, მუხტების აჩქარება, როგორც ნიუტონის მეორე კანონიდან გამომდინარეობს, ერთნაირია ნებისმიერ დროს. დავალება 17.1.7- უპასუხე 3 ).

  მსგავსი პრობლემაა, მაგრამ ბურთების მასები განსხვავებულია. მაშასადამე, იგივე ძალით, უფრო მცირე მასის მქონე ბურთის აჩქარება 2-ჯერ მეტია, ვიდრე პატარა მასის ბურთის აჩქარება და ეს შედეგი არ არის დამოკიდებული ბურთების მუხტების მნიშვნელობებზე ( დავალება 17.1.8- უპასუხე 2 ).

  ვინაიდან ელექტრონი უარყოფითად არის დამუხტული, ის მოიგერიება ბურთით ( დავალება 17.1.9). მაგრამ რადგან ელექტრონის საწყისი სიჩქარე არის ბურთისკენ, ის იმ მიმართულებით მოძრაობს, მაგრამ მისი სიჩქარე შემცირდება. რაღაც მომენტში ის გაჩერდება ერთი წუთით, შემდეგ კი მზარდი სიჩქარით მოშორდება ბურთს (პასუხი არის 4 ).

  ორი დამუხტული ბურთის სისტემაში, რომლებიც დაკავშირებულია ძაფით ( დავალება 17.1.10), მხოლოდ შინაგანი ძალები მოქმედებენ. ამრიგად, სისტემა ისვენებს და ძაფის დაძაბულობის ძალის საპოვნელად შეგვიძლია გამოვიყენოთ ბურთების წონასწორობის პირობები. ვინაიდან თითოეულ მათგანზე მოქმედებს მხოლოდ კულონის ძალა და ძაფის დაჭიმვის ძალა, წონასწორობის პირობიდან დავასკვნით, რომ ეს ძალები ტოლია სიდიდით.

  ეს მნიშვნელობა უდრის ძაფების დაძაბულობის ძალას (პასუხი 4 ). ჩვენ აღვნიშნავთ, რომ ცენტრალური მუხტის წონასწორობის პირობის გათვალისწინება არ დაეხმარება დაძაბულობის ძალის პოვნას, მაგრამ მიგვიყვანს დასკვნამდე, რომ ძაფების დაძაბულობის ძალები იგივეა (თუმცა, ეს დასკვნა უკვე აშკარაა სიმეტრიის გამო. პრობლემა).

  მუხტზე მოქმედი ძალის საპოვნელად - ში დავალება 17.2.2, ვიყენებთ სუპერპოზიციის პრინციპს. მუხტზე - მოქმედებს მიზიდულობის ძალები მარცხნივ და მარჯვნივ მუხტებზე (იხ. სურათი). ვინაიდან მანძილი მუხტიდან - მუხტებამდე ერთნაირია, ამ ძალების მოდულები ერთმანეთის ტოლია და ისინი მიმართულია იმავე კუთხით მუხტის დამაკავშირებელ სწორ ხაზზე - სეგმენტის შუათან -. მაშასადამე, მუხტზე მოქმედი ძალა მიმართულია ვერტიკალურად ქვემოთ (მიღებული ძალის ვექტორი ხაზგასმულია ნახატზე თამამად; პასუხი არის 4 ).

  (პასუხი 3 ).

  ფორმულიდან (17.6) დავასკვნათ, რომ სწორი პასუხია დავალება 17.2.5 - 4 . AT დავალება 17.2.6თქვენ უნდა გამოიყენოთ ფორმულა წერტილის მუხტისა და სფეროს ურთიერთქმედების ძალისთვის (ფორმულები (17.4), (17.5)). გვაქვს = 0 (პასუხი 3 ).

  AT დავალება 17.2.7აუცილებელია სუპერპოზიციის პრინციპის გამოყენება ორ სფეროზე. სუპერპოზიციის პრინციპი ამბობს, რომ მუხტების თითოეული წყვილის ურთიერთქმედება არ არის დამოკიდებული სხვა მუხტების არსებობაზე. ამიტომ, თითოეული სფერო მეორე სფეროსგან დამოუკიდებლად მოქმედებს წერტილოვან მუხტზე და მიღებული ძალის საპოვნელად საჭიროა პირველი და მეორე სფეროს ძალების დამატება. ვინაიდან წერტილის მუხტი მდებარეობს გარე სფეროს შიგნით, ის არ მოქმედებს მასზე (იხ. ფორმულა (17.5)), შიდა კი მოქმედებს ძალით.

  სად . მაშასადამე, მიღებული ძალა უდრის ამ გამონათქვამს (პასუხი 2 )

  AT დავალება 17.2.8ასევე უნდა გამოვიყენოთ სუპერპოზიციის პრინციპი. თუ მუხტი მოთავსებულია წერტილში, მაშინ მასზე მოქმედი ძალები მუხტის მხრიდან და მიმართულია მარცხნივ. მაშასადამე, სუპერპოზიციის პრინციპის მიხედვით, გვაქვს შედეგის ძალა

  სად არის მანძილი მუხტიდან შესასწავლ პუნქტებამდე. თუ წერტილში დავდებთ დადებით მუხტს, მაშინ ძალები საპირისპიროდ იქნება მიმართული და სუპერპოზიციის პრინციპზე დაყრდნობით ვიპოვით მიღებულ ძალას.

  ამ ფორმულებიდან გამომდინარეობს, რომ ყველაზე დიდი ძალა იქნება წერტილი - პასუხი 1 .

  მოდით, დაზუსტებისთვის, ბურთების მუხტები და შიგ დავალება 17.2.9დადებითები არიან. ვინაიდან ბურთები ერთნაირია, მათი შეერთების შემდეგ მუხტები თანაბრად ნაწილდება მათ შორის და ძალების შესადარებლად, თქვენ უნდა შეადაროთ მნიშვნელობები ერთმანეთს.

  რომლებიც წარმოადგენენ ბურთების მუხტების პროდუქტებს მათ შეერთებამდე და შემდეგ. კვადრატული ფესვის ამოღების შემდეგ, შედარება (1) მცირდება ორი რიცხვის გეომეტრიული საშუალოსა და საშუალო არითმეტიკის შედარებამდე. და რადგან ნებისმიერი ორი რიცხვის საშუალო არითმეტიკული საშუალოზე მეტია მათ გეომეტრიულ საშუალოზე, ბურთების ურთიერთქმედების ძალა გაიზრდება მათი მუხტების სიდიდის მიუხედავად (პასუხი არის 1 ).

  ამოცანა 17.2.10ძალიან ჰგავს წინა, მაგრამ პასუხი განსხვავებულია. პირდაპირი შემოწმებით, ადვილია იმის დადასტურება, რომ ძალა შეიძლება გაიზარდოს ან შემცირდეს მუხტების სიდიდის მიხედვით. მაგალითად, თუ მუხტები სიდიდით თანაბარია, მაშინ ბურთების შეერთების შემდეგ მათი მუხტები გახდება ნულის ტოლი, ამიტომ მათი ურთიერთქმედების ძალაც იქნება ნული, რაც, შესაბამისად, შემცირდება. თუ ერთ-ერთი საწყისი მუხტი ნულის ტოლია, მაშინ ბურთების შეხების შემდეგ ერთ-ერთი მათგანის მუხტი ბურთებს შორის თანაბრად გადანაწილდება და მათი ურთიერთქმედების ძალა გაიზრდება. ასე რომ, ამ პრობლემის სწორი პასუხია 3 .

  ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედების ძირითადი კანონი აღმოაჩინა ჩარლზ კულომმა 1785 წელს ექსპერიმენტულად. კულომმა აღმოაჩინა ურთიერთქმედების ძალა ორ პატარა დამუხტულ მეტალის ბურთულას შორის უკუპროპორციულია მათ შორის მანძილის კვადრატისა და დამოკიდებულია მუხტების სიდიდეზე და:

  სად - პროპორციულობის ფაქტორი .

  ბრალდებით მოქმედი ძალები, არიან ცენტრალური , ანუ ისინი მიმართულია მუხტების დამაკავშირებელი სწორი ხაზის გასწვრივ.

  კულონის კანონიშეიძლება დაიწეროს ვექტორული სახით:,

  სად - მუხტზე მოქმედი ძალის ვექტორი მუხტის მხრიდან,

  მუხტთან დამაკავშირებელი რადიუსის ვექტორი;

  რადიუსის ვექტორული მოდული.

  გვერდიდან მუხტზე მოქმედი ძალა ტოლია.

  კულონის კანონი ამ ფორმით

  სამართლიანი მხოლოდ წერტილის ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედებისთვის, ანუ ისეთი დამუხტული სხეულები, რომელთა წრფივი ზომები შეიძლება უგულებელვყოთ მათ შორის მანძილთან შედარებით.

  გამოხატავს ურთიერთქმედების სიძლიერესფიქსირებულ ელექტრულ მუხტებს შორის, ანუ ეს არის ელექტროსტატიკური კანონი.

  კულონის კანონის ფორმულირება:

  ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედების სიძლიერე ორ წერტილოვან ელექტრულ მუხტს შორის პირდაპირპროპორციულია მუხტების სიდიდის ნამრავლისა და უკუპროპორციულია მათ შორის მანძილის კვადრატისა..

  პროპორციულობის ფაქტორიკულონის კანონში დამოკიდებულია

  გარემოს თვისებებიდან

  საზომი ერთეულების შერჩევა ფორმულაში შემავალი სიდიდეებისთვის.

  აქედან გამომდინარე, შეიძლება წარმოადგინოს ურთიერთობა

  სად - კოეფიციენტი დამოკიდებულია მხოლოდ ერთეულების სისტემის არჩევანზე;

  უგანზომილებიანი სიდიდე, რომელიც ახასიათებს საშუალების ელექტრულ თვისებებს, ეწოდება საშუალო ფარდობითი გამტარიანობა . ეს არ არის დამოკიდებული ერთეულების სისტემის არჩევანზე და უდრის ერთს ვაკუუმში.

  შემდეგ კულონის კანონი იღებს ფორმას:

  ვაკუუმისთვის,

  შემდეგ - გარემოს ფარდობითი გამტარიანობა გვიჩვენებს, რამდენჯერ ნაკლებია მოცემულ გარემოში ურთიერთქმედების ძალა ორ წერტილიან ელექტრულ მუხტს შორის და ერთმანეთისგან დაშორებით მდებარე, ვიდრე ვაკუუმში.

  SI სისტემაშიკოეფიციენტი და

  კულონის კანონს აქვს ფორმა:.

  ის კანონის რაციონალური აღნიშვნა კოულონი.

  ელექტრული მუდმივი,.

  GSSE სისტემაში ,.

  ვექტორული ფორმით, კულონის კანონიფორმას იღებს

  სად - მუხტზე მოქმედი ძალის ვექტორი მუხტის მხრიდან ,

  მუხტთან დამაკავშირებელი რადიუსის ვექტორი

  რარის რადიუსის ვექტორის მოდული .

  ნებისმიერი დამუხტული სხეული შედგება მრავალი წერტილის ელექტრული მუხტისგან, ამიტომ ელექტროსტატიკური ძალა, რომლითაც ერთი დამუხტული სხეული მოქმედებს მეორეზე, უდრის მეორე სხეულის ყველა წერტილის მუხტზე გამოყენებული ძალების ვექტორულ ჯამს პირველი სხეულის თითოეული წერტილის მუხტიდან.

  1.3 ელექტრული ველი. დაძაბულობა.

  სივრცე,რომელშიც არის ელექტრული მუხტი, აქვს გარკვეული ფიზიკური თვისებები.

  ყველასთვისსხვა ამ სივრცეში შეყვანილ მუხტზე მოქმედებს ელექტროსტატიკური კულონის ძალები.

  თუ ძალა მოქმედებს სივრცის ყველა წერტილში, მაშინ ჩვენ ვამბობთ, რომ ამ სივრცეში არის ძალის ველი.

  ველი, მატერიასთან ერთად, მატერიის ფორმაა.

  თუ ველი სტაციონარულია, ანუ დროში არ იცვლება და იქმნება სტაციონარული ელექტრული მუხტებით, მაშინ ასეთ ველს ელექტროსტატიკური ეწოდება.

  ელექტროსტატიკა სწავლობს მხოლოდ ელექტროსტატიკურ ველებს და ფიქსირებული მუხტების ურთიერთქმედებას.

  ელექტრული ველის დასახასიათებლად შემოტანილია ინტენსივობის ცნება . დაძაბულობაu ელექტრული ველის თითოეულ წერტილს ეწოდება ვექტორი, რომელიც რიცხობრივად უდრის იმ ძალის თანაფარდობას, რომლითაც ეს ველი მოქმედებს მოცემულ წერტილში მოთავსებულ სატესტო დადებით მუხტზე და ამ მუხტის სიდიდეს და მიმართულია მიმართულებით. ძალა.

  საცდელი ბრალდება, რომელიც შემოტანილია ველში, ვარაუდობენ, რომ არის წერტილი და ხშირად უწოდებენ საცდელ მუხტს.

  - ის არ მონაწილეობს ველის შექმნაში, რომელიც იზომება მასთან.

  ვარაუდობენ, რომ ეს ბრალდება არ ამახინჯებს შესასწავლ სფეროს, ანუ საკმარისად მცირეა და არ იწვევს იმ მუხტების გადანაწილებას, რომელიც ქმნის ველს.

  თუ ველი მოქმედებს ტესტის წერტილის მუხტზე ძალით, მაშინ დაძაბულობა.

  დაძაბულობის ერთეულები:

  SI სისტემაში გამოხატულება წერტილის მუხტის ველისთვის:

  ვექტორული ფორმით:

  აქ არის მუხტიდან გამოყვანილი რადიუსის ვექტორი ქ, რომელიც ქმნის ველს მოცემულ წერტილამდე.

  Ამგვარად, წერტილის მუხტის ელექტრული ველის სიძლიერის ვექტორებიქ ყველა წერტილში ველები მიმართულია რადიალურად(ნახ.1.3)

  - მუხტიდან, თუ დადებითია, "წყარო"

  - და მუხტზე თუ უარყოფითია"საფონდო"

  გრაფიკული ინტერპრეტაციისთვისელექტრული ველი შეჰყავთ ძალის ხაზის ცნება ანდაძაბულობის ხაზები . ის

  მრუდი , ტანგენსი თითოეულ წერტილში, რომელსაც ემთხვევა ინტენსივობის ვექტორს.

  დაძაბულობის ხაზი იწყება დადებითი მუხტით და მთავრდება უარყოფითზე.

  დაძაბულობის ხაზები არ იკვეთება, რადგან ველის თითოეულ წერტილში დაძაბულობის ვექტორს აქვს მხოლოდ ერთი მიმართულება.